Ein Funke elektrostatischer Entladung in einer industriellen Bäckerei löste eine Kettenexplosion aus, die die Wände eines Mehlsilos verformte. Der Vorfall, der während der pneumatischen Entladung des brennbaren Staubes geschah, hinterließ schwere strukturelle Schäden. Um die Ursachen zu klären, implementierten forensische Ingenieure eine 3D-Pipeline, die PyroSim, FARO Scene, RealityCapture und Cinema 4D integrierte, um die Verformung des Silos zu kartieren, den maximalen Druck zu berechnen und den genauen Punkt des Lichtbogens zu lokalisieren.
Forensische Rekonstruktion: vom Laserscan zur Fluiddynamik 🔥
Der Prozess begann mit FARO Scene, das die Geometrie des Silos nach der Explosion mittels Punktwolken mit millimetergenauer Präzision erfasste. Diese Daten wurden in RealityCapture importiert, um ein hochgenaues 3D-Netz zu generieren, einschließlich der Beulen und Risse im Stahl. Anschließend wurde das Modell an PyroSim übergeben, eine auf FDS (Fire Dynamics Simulator) basierende Software für Branddynamik. Hier wurde die Zündung der Staubwolke simuliert, wobei Parameter wie Partikelkonzentration, Feuchtigkeit und Luftdurchsatz angepasst wurden. Die Simulation reproduzierte die expandierende Druckwelle, und durch den Vergleich der virtuellen Verformung mit dem realen Scan wurde abgeleitet, dass der maximale Druck im Inneren des Silos 2,8 bar erreichte. Schließlich visualisierte Cinema 4D den Weg des Lichtbogens und identifizierte eine nicht geerdete Rohrverbindung als Ursprung des Funkens.
Lehren für die Industrie: der Wert der Simulation bei der Katastrophenprävention ⚙️
Dieser Fall zeigt, dass die Kombination von 3D-Scanning und Computersimulation nicht nur Schadensfälle aufklärt, sondern die industrielle Sicherheit neu definiert. Durch die genaue Lokalisierung des elektrischen Fehlerpunkts können Ingenieure die Erdungssysteme in Umgebungen mit brennbarem Staub neu gestalten. Die hier angewandte Methodik, von FARO Scene bis PyroSim, wird zu einem forensischen Standard, um zu verhindern, dass ein einfacher Funke in Silos, Mühlen oder Lebensmittelverarbeitungsanlagen zu einer katastrophalen Explosion wird.
Wie die 3D-Modellierung der Mehlpartikeldispersion durchgeführt wurde, um den genauen Punkt zu identifizieren, an dem die elektrostatische Entladung den tödlichen Funken im Silo erzeugte
(PS: Katastrophen zu simulieren macht Spaß, bis der Computer durchbrennt und du die Katastrophe bist.)